机床导轨防护罩结构设计参数的计算

机床导轨防护罩结构设计参数的计算摘要机床防护罩是机床重要的防护部件，影响着机床加工的精度和机床加工的性能。

本文全面分析了机床导轨防护罩结构特点，对机床导轨防护罩结构设计进行了深入研究，最后给出了防护罩各种参数的计算方法和计算公式。

关键词机床；导轨防护罩；参数计算0引言机床的导轨防护罩作为机床导轨、控制电机、传动丝杠、电缆等电气设备防护的重要部件，可以避免冷却液、切削铁屑等进入机床内部。

另外，防护罩也起到机床外观的美化作用。

因此，近年来机床的防护罩设计已经开始受到人们的重视。

机床防护罩进行结构设计时，有关参数比较重要，关系到防护罩的制作、安装等关键环节。

机床防护罩主要结构参数包括防护罩拉伸最大长度、压缩最小长度、防护罩的节数、防护罩宽度等。

另外，一些高速机床防护罩上使用了密封条而密封条使用寿命的计算会影响防护罩的保养、维护工作。

因此，本文提出了机床防护罩的结构有关参数的计算方法和公式。

这些参数的计算有助于防护罩的设计、生产和安装等环节[1]。

1 机床导轨防护罩的参数设计要求机床防护罩的计算参数主要指防护罩的物理结构和尺寸。

这些参数有些可以直接测量得到，还有些参数需要利用已知参数计算得到。

如果设计人员得到的参数没有准确的数值或是参数自相矛盾、相互冲突，结果就是制造、安装防护罩时发生错误，甚至无法生产或安装，产生诸多问题。

因此，本文针对设计防护罩需要的各种参数进行了推导和计算并分析了各个参数之间的关系，最终明确了防护罩结构设计过程和参数计算方法。

2机床导轨防护罩结构设计的常用公式根据防护罩结构参数已知情况，未知防护罩结构参数的求解可采用不同的计算公式[2]。

具体防护罩结构设计如图1所示。

1）如果已知防护罩的最大拉伸量Lmax、第一节缩进量Ffirst、叶片错开量E、防护罩节数n、相邻两节重叠量C，求防护罩最小收缩量Lmin、每节平均长度Lev、第一节长度Lfirst；2）如果已知防护罩最小收缩量Lmin、防护罩节数n、第一节收缩量Ffirst 和相邻两节重叠量C，叶片错开量E，求防护罩的最大拉伸量Lmax和每节防护罩平均长度Lev以及第一节长度Lfirst；3）防护罩宽度参数计算防护罩宽度包括防护罩防护罩宽度和侧面宽度两个指标。

钢制机床导轨防护罩行程排列参数化设计作者：程亮蒋莉来源：《企业技术开发·中旬刊》2015年第06期摘要：文章介绍了钢制机床导轨防护罩行程排列的计算方法，给出了各参数之间的相互关系；利用VB语言编写计算程序及应用算法，并实例说明防护罩行程排列参数化设计方法以及实际工作应用效果。

关键词：机床导轨防护罩；行程排列；参数化；VB中图分类号：TG502.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）17-0009-02钢制机床导轨防护罩（下称“防护罩”）是数控机床重要的功能部件，在加工过程中能够有效保护机床导轨、丝杠等精密部件，优化车间工作环境。

防护罩主要包括低速拖拽式结构和高速同动式结构两大类，拖拽式结构系借着一片推动一片产生位移，适用于30 m/min以下的低速运行；同动式结构依靠同动机构实现防护罩的快移，从而满足数控机床的快速移动要求。

目前生产机床部件的中小企业在设计过程中主要依靠设计人员的实践经验或参照市场上已有的产品进行设计，同时在防护罩设计之初计算行程排列时，需手工反复排列计算。

本文主要介绍防护罩行程排列方法，并实现防护罩行程排列参数化设计。

1 防护罩行程排列方法钢制防护罩各层罩板重叠具有伸缩性，因此从结构和尺寸上对机床部件空间布局有一定影响，同时满足机床主机的行程要求。

防护罩的行程设计主要根据机床主机大件（或整体）结构尺寸及主机的行程确定，同时根据防护罩自身结构确定防护罩拉板、筋板材质及规格、刮屑条结构、运动附件等内部细节结构尺寸。

一般情况下，防护罩在达到理论最大拉伸与最小压缩极限位置后相应各增加3～5倍丝杠导程的“冗余量”，以保证防护罩运行性能及安全性，保障机床主机稳定运行。

防护罩行程设计，如图1所示。

相关参数命名：Lmax为防护罩最大拉伸长度；Lmin为防护罩最小压缩长度；n为防护罩层数；P1为第1层罩板与第2层罩板的相对行程，以下以此类推；Pn-1：第n层罩板与第n-1层罩板的相对行程；P为防护罩总行程（含冗余量），P=P1+P2+……+Pn-1；t1为与机床连接板规格（注：可选项）；t2为筋板厚度规格；b1为与机床内部安装安全距离；b2为相邻两个筋板距离（不含t2），根据运动部件不同设定不同值；a1为第1层罩板与第2层罩板最小压缩状态下的层错位量，以此类推至第n-2层罩板与第n-3层罩板；a2为第n-1层罩板与第n层罩板最小压缩状态下的层错位量；L1为第1层防护罩板长度；Li为第i层防护罩板长度（2≤i≤n-1）；Ln为第n层防护罩板长度；tzl：为安装调整量包括刮屑板（tzl1）、缓冲垫（tzl2）等安装尺寸，通常为常数；通过式（1）和式（9）可得到最大拉伸、最小压缩、行程及层数之间的相互转化，输入其中已知两项就可以得出其他两项的参数，同时可根据式（5）、式（6）、式（7）得出各层罩板的长度，实现防护罩行程的参数化设计。

基于TRIZ理论的高速机床导轨防护罩设计作者：李建光韩博来源：《科技创新与品牌》2016年第12期摘要：在高速机床导轨防护领域，国外和台湾一直走在前列，其在大陆申请了相关的专利。

为提高机床导轨防护罩的运行速度而又不侵权，故利用TRIZ进行解题，在TRIZ工具的应用过程中，得到了理想的结果。

更重要的是本文探索了TRIZ理论在提高机床导轨防护罩运行速度方面的应用，丰富了机床防护罩速度提升的方法，为大陆机床导轨防护罩行业集体迈向高端，挑战国外和台湾同行做出相应的思考。

关键词：TRIZ理论；高速机床导轨防护罩；技术矛盾；物理矛盾机床号称工业之母，目前的数控机床技术逐步向精密、高效、柔性、集成的方向发展。

而机床导轨防护罩作为机床的关键附件，主要目的在防护加工时所产生的切屑掉入机械内部和加工所用切屑液喷溅或渗入机械内部，而造成导轨、电机、光栅尺、感应器、丝杠等精密组件的损坏。

目前国内中低档数控机床的导轨防护市场，基本由国内产品占领，而高档机床的导轨防护罩，一直依赖于进口。

发明问题解决原理（TRIZ）已经成为目前技术创新领域的研究热点，本文针对现有导轨防护罩存在的问题，运用TRIZ理论对其进行分析，建立其矛盾，并结合TRIZ矛盾矩阵对其进行创新求解。

更重要的是本文探索了TRIZ理论在提高机床导轨防护罩运行速度方面的应用，丰富了机床防护罩速度提升的方法，为大陆机床导轨防护罩行业集体迈向高端，挑战国外和台湾同行做出相应的思考。

1 初始问题描述1.1工作原理现有防护罩本身由相似的几个单元，立板、防护板、减震垫、刮屑条、滚轮所组成的单元嵌套而成。

护罩一端连接工作台，一端连接机床导轨尾部，工作台移动带动护罩进行运动，拉伸压缩比可达5：1。

在机床工作台的带动下，上一单元的刮屑条和下一单元立板接触以后可以进行拉伸，一节拖拽一节实现最大拉伸量；当机床工作台反向运动，这一单元的立板和下一单元的减震垫接触以后进行压缩，一节压缩一节实现最小压缩量。

机床防护罩技术参数表机床防护罩技术参数表1. 引言机床防护罩是一种用于保护机床及其操作者的装置。

它通过隔离机床的运动部件，防止因误操作或工件碎片飞溅而造成的危险。

机床防护罩技术参数表是评估和选择适合机床的防护罩的重要依据。

2. 机床防护罩的重要性在机床操作过程中，不可避免地会产生一些危险因素，如旋转刀具、高温材料和粉尘等。

机床防护罩的作用是保持操作者的安全，减少事故发生的可能性。

选择合适的机床防护罩至关重要。

3. 机床防护罩技术参数表的主要内容（1）尺寸和形状：机床防护罩应根据机床的尺寸和形状进行设计。

它应能够完全覆盖机床的运动部件，并提供足够的空间供操作者操作。

（2）材料选择：机床防护罩的材料应具有耐磨、耐高温、耐冲击和耐腐蚀等特性，以确保其长时间使用的稳定性。

（3）可见性：机床防护罩应保证操作者对机床操作过程的观察和判断，以便及时发现问题并采取措施。

（4）开关控制：机床防护罩应配备简单、可靠的开关控制系统，使操作者能够方便地打开和关闭。

（5）耐用性：机床防护罩应具有较长的使用寿命并能经受重负荷的振动和冲击。

（6）漏电保护：机床防护罩应配备漏电保护装置，以防止漏电事故。

（7）易于维护：机床防护罩应设计成易于清洁和维护，以保证其正常的工作状态。

4. 个人观点和理解机床防护罩技术参数表是评估和选择适合机床的防护罩的重要参考。

在实际应用中，我们应该根据机床的特点和工作环境的需求来选择合适的机床防护罩。

对于不同的机床，其防护罩的尺寸、形状和材料选择都可能有所不同。

机床防护罩的可见性和耐用性也是需要考虑的要素。

只有兼顾到这些参数，我们才能选择到具有高质量和性能的机床防护罩。

通过分析和评估机床防护罩技术参数表，我们可以更好地理解机床防护罩的设计原理和功能。

我们能够意识到机床防护罩的作用远比简单地保护机床和操作者的安全要大。

它还可以提升生产效率，降低机床维修成本，增加机床的使用寿命。

总结：机床防护罩技术参数表是评估和选择适合机床的防护罩的重要参考依据。

机床防护罩是用来保护机床的．他可以保护机床的表面不受外界的腐蚀和破坏．他有很多种类．有：风琴防护罩，钢板防护罩，这两种是导轨上所用的．还有丝杠上所用的丝杠防护罩包括：圆形，方形，多边形．这几种的做法又有所不同．有用钢丝支撑式还有缝合式．还有卷帘式防护罩和盔甲防护罩。

1. 钢制导轨防护罩的分类及工作原理按防护方向的不同，防护罩分为水平防护罩和垂直防护罩。

钢制导轨防护罩一般用1Cr13材质制成能防止锈蚀。

防护罩有多节钢板重叠在一起组成，每节后侧均有一块立板，立板上镶有滑块或滚轮，可在导轨上滑动，防护罩可随之伸长或压缩。

2.防护罩设计中的计算公式
1）防护罩宽度计算公式H1>（5+d）n+15；Bc>2（3+d）n+Bg+20 H1：防护罩上部宽度；n：估计节数；Bk：防护罩侧面宽度;Bk>（Bc-Bs）/2；Bc：防护宽度：d：主体材料厚度；Bg：机床导轨宽度。

2）防护罩长度计算公式Le=（x-15）（n-1）+x+Lg；Lz=（n-1）15+x+Lr Le：拉伸量；Lz：最小压缩量；Lg：辅助导轨长度：x：每节防护罩长度。

机电信息工程数控机床水平导轨防护罩的创新设计杨春红张（长春光华学院，吉林长春130033）摘要:对中小型数控机床水平导轨防护罩结构进行创新设计，在现有防护罩结构基础上增设宽度调节机构、定量注油装置、风机、滤网、干燥剂层等，可适应不同导轨跨距的使用需求，实现防护、散热、定量润滑等功能，新型防护罩具有磨损小、噪音小、调整灵活等特点。

关键词：数控机床;导轨；防护罩数控机床导轨防护罩是数控机床重要的防护部件，可机床内部各轴电机###机械装置及电气设备的破坏：1],屑、冷却液、灰尘及杂质等进入机床内部,减面的磨损、擦伤及锈蚀，进而延长导轨寿命）1设计目标现有防护罩多为长宽不可调节，或只能进行长度方向的应长度导轨,但是还进行宽度方向的，因此设计一种长、宽均能进行i调整的分结构，这里将设计适应中小型水数控机床导轨跨距，宽度可调范围为500〜1000mm,两分可实现固定连接,并能够进行可靠调节。

现多关注效果，功能却有待继化，与相对运动时多为金属面之间的，磨损，容易加表面的温升，因此可间的滑动改为滚动，设计一种滚动支撑机构作的支撑和运动部件，润滑#装置，以减小磨损，降低热量，的精度。

数控机床水平导轨虽然导向性好,易于保证定位精度，但是也易于积存切屑、冷却液及杂质灰尘等，因此可进一化尘功能，适当增设风机、滤网及干层等对进行有效防护。

综合以上功能，对 进行设计,使其结构和布局设计合理，能够实现灵活调节，还现防、散热、定量润滑等功能，具有足够的强度、刚度，噪音小，成本低。

2防护罩组成结构本由分罩体、宽度调节机构、定量润滑装基金项目：校青年科研基金项目（QNJJ2019012）。

置、辅助结构（风机、滤网、干燥层）等部分组成。

1结构示，主分罩体1、2,它们的上端部由宽度机构相连接，宽度机构采用锯齿状结构进行定位，可以在宽度方现调节。

分罩体1、通过各自底端的多对滚轮与相应的，对对分在的两，夹在中间,分罩体1的结构中顶端加工出通风口，再上依次为干燥层、过滤网1以及风机。

1、风琴护罩资料：风琴防护罩的介绍及参数风琴防护罩全称为柔性风琴式导轨防护罩，俗称皮老虎。

是机床防护罩的一种，风琴防护罩的形状可以根据实际需要设计成各种样式，尺寸可以根据实际需要制作，外用德国尼龙布，内加PVC板支撑，两端装载用于固定的金属连接骨架或塑料连接骨架。

此类护罩具有压缩小、行程长等优点。

可耐油、耐腐蚀，硬物冲撞不变形；并具有寿命长、密封好、行走平稳、坚固耐用等特点，给机床的使用带来完美效果。

风琴防护罩的制作的三种方式：柔性风琴式防护罩是可以任意组合的产品系列，其原材料、外形、加工处理方式及尺寸大小都可以根据实际情况而定。

它的一个基本组成部分是在每个折页里都装有一个起支撑稳定作用的PVC骨架，此骨架可以通过不同的加工方式与外部折页材料紧密相连。

一种为缝制方式，应用于高温工作环境。

使用一种特殊线缝制，即使在极端负荷的情况下也坚固耐用。

PVC骨架通过缝制固定在每个折上，加固稳定护罩。

同时有多种材料供您选择。

另外一种是热粘接。

在一定的温度下，借助特殊助熔剂就可以使内部的PVC骨架与外部的折页牢固地粘接在一起。

若护罩是在中等温度环境下使用，就可以选用此种方式。

还一种是经过高频焊接机对其外PVC TPU涂层布和内PVC骨架进行高频焊接，效率高、速度快、不用添加任何辅助粘合剂，此种经过高频焊接的护罩完全不用对其进行保养，且防水、防尘、耐油、耐酸。

风琴防护罩已被广泛应用于数控机床、电子设备、石材机械、玻璃机械、门窗机械、注塑机，机械手、起重运输设备、自动化仓库等。

风琴防护罩优越性：具备结构严紧、合理、无噪音、行程大、运动快、使用寿命长等特点。

广泛应用于普通机床、数控机床、液压机械等设备上。

我们风琴防护罩设备运行环境又可制作成钢制支撑骨架、木质骨架、PVC骨架、冷板骨架风琴护罩等。

根据设备运行环境风琴护罩内部结构有槽型、滚轮、尼龙滑片、滑块、拉筋、拉簧、尼龙轴。

通过使用内部支撑材料增加了护罩的外形稳定性，这种稳定性在护罩上的直接表现就是保证了能够恢复初始形状。

机床导轨防护罩结构设计及仿真刘 江，许晓东，王兆涛（北京科技大学机械工程学院，北京 100083）[摘要] 机床导轨防护罩是用来保护机床导轨不受外界腐蚀及破坏的重要部件，普通钢板伸缩式防护罩结构简单、造价低廉，但在机床高速运动情况下，层与层之间的卡沿和挡板会产生剧烈撞击而导致结构破坏。

为实现机床在临界速度为90~120m/min 的高速运动，提出在挡板上添加金属橡胶和使用剪力式结构（改进铰链式结构）两种改进方案，在Solidworks 中完成建模，并在ANSYS Workbench 中进行仿真，最终证实在挡板合适位置添加金属橡胶方案切实可行。

关键词： 机床；导轨防护罩；高速运动；剪力式结构；ANSYS 仿真；金属橡胶DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2020.05.052为关键的是，防护罩的卡沿和挡板在相互撞击的过程中会产生极大的冲击，位于中间位置的防护罩层在运动中也会产生无规则的混乱撞击，极易导致防护罩的破坏。

由于其快移速度不大，故制造过程较为简单，制造成本较低。

相对于国内而言，国际市场上中国台湾、日本、德国的高速机床防护罩技术则相对较为成熟。

目前国内高速导轨防护罩70%以上的份额被台湾引兴公司占据，该公司高速防护罩技术（内置铰链机构）已经申请专利，该公司生产的产品如图1所示。

国内很多厂商单纯地模仿其铰链机构，没有太大的技术优化（图2），并且采用该技术制作的高速导轨防护罩成本比现在提升近50%[5]。

日本东芝机床防护罩公司生产的BTH–110机床防护罩使用了新式的铰链多球面链板，如图3所示。

一体成型的链板组合强度高、配合精准、动作稳定安静，并且采用了带有双同动机构的同动伸缩式导轨防护罩，可以弥补普通防护罩的缺点，使机床工业是整个制造业的基础，而高速、高效、环保、智能化以及机床功能复合化是数控机床的发展方向。

因此势必要调整相关技术以符合市场需求，机床技术的调整不单是机床核心技术的调整，机床的附件也要进行调整，例如机床导轨防护罩[1]。

数控装备的防护钣金结构技术参数嘿，咱今儿就来唠唠数控装备的防护钣金结构技术参数这档子事儿。

你说这防护钣金结构啊，那可真是数控装备的贴心小卫士呢！就好比咱人出门得穿件结实的衣服，这数控装备也得有可靠的防护呀。

先来说说这厚度参数吧，那可不是随随便便定的。

厚了吧，可能太笨重，增加成本还影响灵活性；薄了吧，又起不到足够的保护作用，那可不行！就像咱盖房子，墙太薄能挡得住啥呀。

这得恰到好处，既能挡住各种可能的冲击和损害，又不会给装备带来太大负担。

还有这材质呀，那也有讲究呢。

得结实耐用吧，不能稍微碰一下就变形了。

就跟咱挑扁担似的，得选根结实的木头，不然挑着重物走两步就断了，那不就傻眼啦！好的材质能让防护钣金结构长时间保持良好状态，为数控装备遮风挡雨。

再瞧瞧这形状设计，那也是有门道的。

得符合数控装备的整体造型，不能这儿凸一块儿那儿凹一块儿的，多难看呀。

而且还得考虑到空气流动啥的，不能影响装备的散热呀。

你想想，要是设计得不合理，就跟给人穿了件不合身的衣服似的，多别扭呀。

这防护钣金结构的安装方式也很重要呢！得牢固呀，不能松松垮垮的，不然一阵风刮过来就掉了，那还防护个啥呀。

就好像咱戴帽子，得戴稳了，不然走两步就掉了，那多尴尬呀。

还有啊，这防护钣金结构还得考虑到维修和更换的方便性。

万一哪天不小心弄坏了，总不能为了换个这玩意儿大动干戈吧。

得能轻松拆下来换上新的，就跟咱换个衣服扣子似的，简单快捷。

咱再说说这尺寸参数，那得和数控装备完美匹配呀。

大了不行小了也不行，就跟咱买鞋一样，得合脚才行呀，大了不跟脚，小了挤得难受。

你说这数控装备要是没了合适的防护钣金结构，那不就跟战士上战场没穿铠甲一样危险嘛！所以啊，可别小瞧了这些技术参数，它们可都是保障数控装备安全稳定运行的重要因素呢！咱得重视起来呀，不然出了问题可就麻烦啦！总之，这防护钣金结构技术参数可得好好琢磨琢磨，让数控装备能在它们的守护下好好工作，为我们创造更大的价值！你说是不是这个理儿呀？。

机床导轨防护罩收缩拉伸长度计算方法加工中心机床防护罩的全封闭防护罩构造实用、外形美观，加工中心机床防护罩此设计方案对立式加工中心全防护罩的构造设计具有一定的通用性加工中心构造大多为床身和立柱固定，工作台、床鞍移动式，这类机床可将床身和立柱作为全防护罩的固定支点。

加工中心机床防护罩采用自动换刀机构，主轴转速在6000 ~10000r∕min o考虑到机床主轴的高转速，切削过程中对刀具必须采用高压和大流量冷却液，加工中心机床防护罩是一种功能较全的数控加工机床。

它把铳削、键削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。

加工中心机床防护罩这是一种综合加工能力较强的设备，工件一次装夹后能完成较多的加工步骤，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件, 其效率是普通设备的5~10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工。

加工中心机床防护罩这必然造成铁屑及切削液的严重飞溅，为了到达理想的防护效果，加工中心通常均采用全封闭整体防护。

加工中心机床防护罩收缩拉伸长度计算方法加工中心机床防护罩全封闭防护罩占整个机床外观形体的大部分，在一定程度上，其造型风格和外观形体的设计对立式加工中心机床的外观形状显得格外重要，这是给用户的第一印象。

加工中心机床防护罩在整体防护罩的外形尺寸确定以后，需从装配顺序和加工制作工艺出发，将其设计成可拆卸的几个部分，并且符合受力原理，具有较好的刚性。

加工中心机床防护罩为此将防护罩分为上、下两个部分，下部由左右底盘构成，加工中心机床防护罩一般由控制电气、CNC 数控系统、伺服控制系统、根底铸件、液压系统和气动系统等组成。

其主动化加工程度和复合加工能力强，作为加工设备，要正常运用无毛病和延长其运用寿命，必需求定时的做保养，依靠具有足够刚性的托架与床身连接。

上部中间左右门，两边各由前、侧、后及顶板四块组成，加工中心机床防护罩设计中采取面和左、右侧面向上带一定倾斜角度的造型特色，通过修整门窗及玻璃的尺寸使其符合一定的比例关系，这样既美观又增强了上部分的刚性。